40Cr机床齿轮热处理工艺设计课程设计论文

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40Cr热处理工艺及其组织与性能004

40Cr热处理工艺及其组织与性能004
表 2 40C r 的冲击韧性值 (多试样平均 ak 值)
试样编号 试样
热处理工艺
ak 值 J mm 2
1
40C r 850℃油淬+ 620℃回火
148
2
40C r
850℃空冷
56
图 5 40C r 钢正火后的组织 (4% 硝酸酒精) 表 3 40C r 退火、 正火的布氏硬度 (平均值)
试样编号 1
机械工程与自动化 M ECHAN ICAL EN G IN EER IN G & AU TOM A T ION
文章编号: 167226413 (2005) 0520110202
N o 15 O ct1
40C r 热处理工艺及其组织与性能
傅 璞
(常州工程职业技术学院, 江苏 常州 213000)
摘要: 制定 40C r 钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺, 测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击 韧性, 并进行材料的金相组织分析, 得出了 40C r 钢调质处理具有良好综合性能的结论。 关键词: 金相组织; 热处理; 性能 中图分类号: T G156 文献标识码: A
1. 2 40C r 的性质 从铁碳合金相图来看, 40C r 钢属于亚共析钢, 缓
冷到室温后的组织为铁素体+ 珠光体; 从钢的分类来 看, 40C r 钢属于低淬透性调质钢, 具有很高的强度, 良 好的塑性和韧性, 即具有良好的综合机械性能; 40C r 钢可用于制造汽车的连杆、 螺栓、 传动轴及机床的主 轴等零件。 2 40Cr 热处理工艺特性介绍 2. 1 预备热处理
调质钢经热加工后, 必须经过预备热处理来降低 硬度, 便于切削加工, 消除热加工时造成的组织缺陷, 细化晶粒, 改善组织, 为最终热处理做好准备。 对于 40C r 钢而言, 可进行正火或退火处理。 2. 2 最终热处理

40Cr钢轴的热处理工艺设计

40Cr钢轴的热处理工艺设计

40Cr钢轴的热处理工艺设计1.工作环境要求轴材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度2.性能要求驱动轴的失效形式主要是疲劳断裂和轴颈严重磨损。

因此材料要有高强度,一定的冲击韧性,足够弯曲,扭转疲劳强度和刚度,轴颈表面有高硬度和耐磨性。

3.材料选择40Cr钢特点:(1)40Cr钢为中碳合金钢,采用调质(或正火)热处理来提高并改善加工性能。

(2)具有良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性.(3)淬透性好,水淬可淬透到28-60mm,油淬可淬透到15-40mm (4)晶粒细小,使钢的冷脆倾向大大减小。

4.工艺方法路线下料——锻造——正火——粗加工——精加工——粗铣齿——淬火+高温回火——精铣齿——成品5.40Cr钢的化学成分6.工艺参数(1)正火1.正火加热温度:870℃,Ac3+30~50℃2.正火保温时间:2~3h3.正火加热速度:<200℃/h(2)淬火+高温回火淬火温度要求:Ac3+30~50℃,采用油冷,高温回火温度520℃7.工序说明(1)淬火:使奥氏体转化后的工件获得尽可能多的马氏体,再配以不同温度回火获得各种需要的性能。

(2)高温回火:a:降低脆性,消除内应力b:得到对应工件所需求的力学性能c:稳定工件尺寸8.热处理缺陷1.过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。

粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。

而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料。

过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.过烧:加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。

钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。

过烧组织无法恢复,只能报废。

因此在工作中要避免过烧的发生。

3.脱碳及氧化:钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。

40cr作为轴时的热处理_解释说明以及概述

40cr作为轴时的热处理_解释说明以及概述

40cr作为轴时的热处理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将详细探讨40cr作为轴时的热处理方法及其对材料性能的影响。

热处理是一种常见的金属加工技术,通过改变材料内部的组织结构和属性,以提高其力学性能和耐磨性。

特别是在应用于轴承等需要高强度和耐磨性的零件上,合理的热处理方法对于确保材料质量至关重要。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分:引言、40cr作为轴时的热处理、40cr热处理过程解释说明、40cr热处理结果分析与评价以及结论。

在引言部分,我们将介绍文章涉及内容的概览并简要描述每个章节的目标。

接下来,我们将详细介绍40cr作为轴时的热处理相关知识,包括40cr材料介绍、热处理方法概述以及热处理参数对材料性能的影响。

1.3 目的本文旨在全面说明40cr作为轴时采用不同热处理方法时所取得的效果,并对其结果进行深入分析与评价。

通过详细解释预热过程、淬火过程和回火过程,我们将揭示这些热处理步骤对40cr材料的影响。

通过评估40cr材料的强度、硬度、韧性以及抗脆性,并结合微观组织分析与显微硬度测量结果,我们将为读者提供关于40cr热处理方法的全面理解。

最后,我们将总结研究结果并给出对未来工艺优化的建议,以期推动相关领域的发展。

2. 40cr作为轴时的热处理2.1 40cr材料介绍40cr是一种常用的合金结构钢,其化学成分包括0.37-0.44%的碳(C)、0.17-0.37%的硅(Si)、0.50-0.80%的锰(Mn)、0.80-1.10%的铬(Cr),还含有少量的磷(P)和硫(S)等元素。

该材料具有良好的强度和耐磨性,广泛应用于制造轴等需要高强度和耐磨性能的零件。

2.2 热处理方法概述热处理是通过控制材料加热、冷却和回火过程,改变材料内部组织结构以达到提高其机械性能的目的。

对于40cr轴来说,常用的热处理方法包括预热、淬火和回火。

预热是在进行淬火前将材料加热至一定温度范围内保持一段时间,目的是消除材料内部残留应力、改善加工硬化组织,并使整个工件温度均匀。

40cr齿轮的热处理方式

40cr齿轮的热处理方式

40cr齿轮的热处理方式40Cr齿轮的热处理方式齿轮作为机械传动装置中的重要部件,其性能的优劣直接影响着整个机械设备的可靠性和使用寿命。

40Cr是一种常用的工程结构钢,具有良好的综合机械性能和热处理性能,广泛应用于齿轮制造领域。

为了提高40Cr齿轮的硬度、强度和耐磨性,需要进行热处理。

本文将介绍40Cr齿轮常用的热处理方式。

一、淬火处理淬火是一种常用的热处理方式,能够显著提高40Cr齿轮的硬度和强度。

淬火过程中,将已经加热至适当温度的40Cr齿轮迅速浸入水或油中,使其迅速冷却。

淬火后的齿轮表面会形成一层硬度较高的马氏体组织,内部则为较柔韧的贝氏体组织。

这种组织结构的形成,能够显著提高齿轮的硬度和强度,提高其耐磨性和抗疲劳性能。

二、回火处理淬火后的40Cr齿轮虽然硬度和强度得到了提高,但其脆性也相应增加。

为了提高齿轮的韧性和抗冲击性能,需要进行回火处理。

回火是指将淬火后的齿轮加热至适当温度,保温一段时间后再冷却。

回火处理的温度和时间需要根据实际情况进行调控,以保证齿轮达到理想的性能。

回火后,齿轮的硬度会降低,但韧性和抗冲击性能会得到提高,从而提高齿轮的可靠性。

三、表面渗碳处理表面渗碳是一种常用的表面强化处理方法,能够显著提高40Cr齿轮的表面硬度和耐磨性。

表面渗碳处理是在40Cr齿轮表面形成一层高碳含量的渗层,使其硬度得到提高。

常用的表面渗碳方法包括气体渗碳、液体渗碳和离子渗碳等。

经过表面渗碳处理后的齿轮,表面硬度大大增加,耐磨性显著提高,能够有效延长齿轮的使用寿命。

四、低温固溶处理低温固溶处理是一种针对40Cr齿轮的晶粒细化处理方法,能够提高齿轮的强度和韧性。

低温固溶处理是将40Cr齿轮加热至适当温度,保温一段时间后再冷却。

通过低温固溶处理,齿轮的晶粒得到细化,晶界的强度得到提高,从而提高齿轮的强度和韧性。

40Cr齿轮的热处理方式有淬火处理、回火处理、表面渗碳处理和低温固溶处理等。

通过这些热处理方式,能够显著提高齿轮的硬度、强度、耐磨性和韧性,提高其可靠性和使用寿命。

机械工程---40Cr车床主轴热处理工艺

机械工程---40Cr车床主轴热处理工艺

40Cr车床主轴热处理工艺摘要本课设计了40cr车床主轴热处理工艺设计,主要的工艺过程包括锻造`预备热处理(正火)`淬火+高温回火等过程。

通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得性能良好的40Cr车床主轴并且满足各种性能的要求。

主轴。

40Cr为中碳合金钢,预备热处理是正火,正火的加热温度通常为Ac3 以上30~ 50C,而对于中碳合金钢的正火温度通常为Ac3以上50~ 100C, 热温度范围为850~900C,选870C.主要目的是为了获得定的硬度,便于钢坯的切削加工,为调质做好组织准备。

主轴是机床上传递动力的零件,常需承受弯曲、扭转、疲劳、冲击载荷的作用,同时在滑动与转动部位还受到摩擦力的作用。

因此,要求主轴具有高强度、硬度、足够的韧性及疲劳强度、变形小等性能。

40Cr是我国GB的标准钢号,40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。

调质处理后具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。

钢的淬透性良好,水淬时可淬透到中28~60mm,油淬时可淬透到D15~40mm。

这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。

切削性能较好,当硬度为 HB174~229时,相对切削加工性为60%。

该钢适于制作中型塑料模具。

关键词:40Cr,车床主轴,热处理工艺。

工作环境要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性性能要求(1)高的疲劳强度,防止轴疲劳断裂;(2)优良的综合力学性能,即强度和塑性,韧性有良好配合,以防止过载和冲击断裂;(3)局部承受摩擦的部位应具有高硬度和耐磨性,防止磨损失效;选材40Cr钢的性能中碳调质钢﹐洽徽模具钢。

该钢价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。

正火可促进组织球化,改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。

在温度550~570°℃进行回火,该钢具有最佳的综合力学性能。

该钢的淬透性高于45钢,适合于高频淬火,火焰淬火等表面硬化处理等。

40Cr连杆正火-调质热处理工艺设计

40Cr连杆正火-调质热处理工艺设计

辽宁工业大学工艺课程设计(论文)题目:40Cr连杆正火-调质热处理工艺设计院(系):材料科学与工程学院专业班级:材料103学号:100208091学生姓名:董国建指导教师:商剑起止时间:2013-7-1~2013—7-12课程设计(论文)任务及评语攀枝花学院课程设计说明书(论文)目录1连杆热处理工艺概述 (1)2 连杆的热处理工艺设计 (2)2.1连杆的服役条件和失效形式 (2)2.2 连杆技术要求及示意图 (2)2。

3连杆材料选择 (3)2。

4 40Cr的化学成分 (4)2.5 40Cr的C曲线 (4)2。

5 连杆的加工工艺流程图 (5)2.6 40Cr连杆的正火、调质热处理工艺 (5)2.7 40Cr连杆的正火、调质热处理工艺理论 (7)2.8 40Cr连杆热处理的设备、仪表和工夹具选择 (8)2.9 40Cr连杆的热处理质量检验项目、内容及要求 (11)2。

10 40Cr连杆的热处理常见缺陷的预防及补救方法 (12)3 热处理工艺卡 (13)3。

1 40Cr连杆正火工艺卡 (13)3.2 40Cr连杆淬火工艺卡 (14)3。

1 40Cr连杆回火工艺卡 (15)4 参考文献 (16)1连杆热处理工艺概述汽车连杆是发动机中一个重要的连接零件,在工作时它承受冲击性的、周期变化的拉应力和装配时的预应力,要求它具有足够的强度、冲击韧性和抗疲劳性能。

40Cr屈服强度及淬透性均比40钢高,临界淬透直径:油中约为15—40 mm,水中约为28-60 mm.断面尺寸在<50mm时,油淬无自由铁素体析,故有较高的疲劳强度,当含水碳量下限时,经淬火和回火后,除能获得较高的强度外,还有良好的韧性,水淬时,形状复杂的零件容易形成开裂,在450-680mm回火时,有第二类回火脆性倾向,但可随着截面尺寸的减少而减弱,白点敏感性较大,所以锻后宜缓冷,冷变塑性中等,冷顶锻前最予以球化处理,正火或调质后,可削性很好,正火后可削性也较好。

40Cr钢的热处理及组织分析

40Cr钢的热处理及组织分析

毕业设计(论文)——40Cr钢的热处理及分析专业: 金属材料与热处理技术班级: 金材二班姓名:向星学号:0903140205指导教师:苏光浩武汉工程职业技术学院二零一二年二月摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。

模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。

它对模具的制造精度,模具的强度,模具的制造成本,模具的工作寿命有着直接的影响。

本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上,根据模具的选材条件、试样的材料性质,以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析,根据实际制订出合理的热处理工艺,并根据实验得出数据进行分析。

这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。

同时,满足经济性要求,降低成本。

关键词:模具材料;热处理;热处理工艺;金相组织;目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2.1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2.2.1 40Cr钢特性 (13)2.2.2 40Cr钢的物理性能 (14)2.2.3 40Cr钢的化学成分 (14)2.2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2.2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2.3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4.2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下,我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现。

而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志,它在基础工业中占有重要地位。

40crni曲轴的热处理设计工艺

40crni曲轴的热处理设计工艺

40crni曲轴的热处理设计工艺40CrNi是一种合金结构钢,主要用于生产曲轴等高强度和高疲劳性能的零件。

对于40CrNi曲轴的热处理工艺设计,首先需要考虑的是材料的成分和机械性能指标。

然后根据要求的使用条件和零件的尺寸形状,选择适合的热处理工艺,并确定热处理参数,以实现对材料的优化改性。

1. 材料成分和性能指标:40CrNi钢的主要成分为:碳(C):0.37-0.45%,硅(Si):0.17-0.37%,锰(Mn):0.50-0.80%,磷(P):≤0.035%,硫(S):≤0.035%,铬(Cr):0.60-0.90%,镍(Ni):1.25-1.65%。

机械性能要求:抗拉强度≥980 MPa,屈服强度≥835 MPa,断面收缩率≥12%,冲击韧性≥47 J/cm²。

2. 热处理工艺设计:2.1 固溶处理(淬火工艺):40CrNi钢的淬火温度一般为860-880℃,淬火介质常选择矿物油或水。

淬火温度和速度的选择会对材料的组织和性能产生重要影响。

过高的温度和快速的冷却速率可以增加材料的硬度和强度,但会导致脆性增加。

需要根据具体要求选择温度和速度。

2.2 回火处理:淬火后的40CrNi钢材料需要进行回火处理,一般回火温度范围为150-350℃。

回火的目的是消除残余应力,调整材料的硬度和强度,提高塑性和韧性,从而提高曲轴的使用寿命和疲劳性能。

具体回火温度和时间的选择需要根据零件的尺寸和要求进行确定。

2.3 表面处理:针对曲轴的使用条件和要求,可以选择进行表面处理,如渗碳处理、氮化处理等,以提高曲轴的表面硬度和耐磨性。

具体表面处理工艺和参数需要进行试验和分析,才能确定最佳方案。

以上为40CrNi曲轴的热处理设计工艺,需要根据具体的使用条件和零件要求进行详细的工艺参数确定和试验验证。

一个合适的热处理工艺可以显著改善钢材的性能,提高曲轴的使用寿命和疲劳性能,降低零件的失效风险。

因此,在实际应用中,需要在综合考虑材料成分、机械性能和使用要求的基础上,制定出最佳的热处理工艺方案。

毕业论文《40Cr钢的热处理及组织分析》

毕业论文《40Cr钢的热处理及组织分析》

摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。

模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。

它对模具的制造精度,模具的强度,模具的制造成本,模具的工作寿命有着直接的影响。

本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上,根据模具的选材条件、试样的材料性质,以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析,根据实际制订出合理的热处理工艺,并根据实验得出数据进行分析。

这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。

同时,满足经济性要求,降低成本。

关键词:模具材料;热处理;热处理工艺;金相组织;目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2.1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2.2.1 40Cr钢特性 (13)2.2.2 40Cr钢的物理性能 (14)2.2.3 40Cr钢的化学成分 (14)2.2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2.2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2.3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4.2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下,我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现。

而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志,它在基础工业中占有重要地位。

在模具制造中,能否合理的选用模具材料是模具制造的关键问题。

模具材料是模具制造业的物质基础,而材料的热处理则是模具制造的技术基础之一,正确和先进的热处理技术,可以充分发挥模具材料的潜力,可以延长模具的使用寿命,保证模具和机械设备的高精度。

40Cr 二刃锪刀的热处理工艺课程设计

40Cr 二刃锪刀的热处理工艺课程设计

钢的热处理工艺设计说明书学生姓名设计题目指导教师系主任完成日期目录一目的———————————————— 1 二设计任务——————————————— 1三设计内容和步骤———————————— 1 (一)零部件简图,钢种和技术要求———— 1 (二)工作条件,破坏方式,性能要求——— 2 (三)零部件用钢的分析————————— 2 (四)热处理工艺及参数的论述—————— 5 (五)选择加热设备——————————— 8 (六)工序质量检验项目、标准方法———— 8 (七)缺陷及其分析——————————— 9 四参考文献—————————————— 10钢的热处理工艺课程设计一、目的1. 深入了解热处理课程的基本理论2. 初步学会制定零部件的热处理工艺3. 了解与本设计有关的新技术,新工艺4. 设计尽量采用最新技术成就,并注意和具体实践相结合,是设计具有一定的先进性和实践性.二、设计任务1. 编写设计说明书2. 编制工序施工卡片3. 绘制必要的工装图三、设计内容和步骤(一)零部件简图、钢种和技术要求1.简图2.钢种40Cr、YG6(D120、D120Z)3.技术要求刀体部分40Cr 40HRC~50HRC(二)零部件的工作条件、破坏方式和性能要求的分析1.零部件的工作条件及性能要求锪刀是对孔的端面进行平面、柱面、锥面及其他型面进行加工,或在已加工出的孔上加工圆柱形沉头孔、锥形沉头孔和端面凸台的工具。

锪刀工作时刃部深入金属内部进行切削,被金属包围散热困难,升温快,尤其是切削速度很高刃部温度很快达到600℃左右。

因此要求刃部要有高的硬度、耐磨性和红硬性要高。

由于锪刀在很大的轴向压力下钻削,受大的压应力和扭转应力。

因此要求具有一定的韧性和高的强度,由于刃部不断磨损,为了使锪刀能长久的使用,要求刃部应淬透。

对于柄部来说,它不承担切削工作过程中挤压扭转,要求具有一定的韧度、强度和一定的硬度来保证锪刀良好的钻削要求且应有良好的几何形状。

毕业设计(论文)-40Cr东方红40拖拉机驱动轴热处理工艺设计

毕业设计(论文)-40Cr东方红40拖拉机驱动轴热处理工艺设计

陕西航空职业技术学院毕业设计(论文)说明书材料工程系金属材料与热处理技术专业毕业设计(论文)题目40Cr东方红40拖拉机驱动轴热处理工艺设计学生姓名学号0825126指导教师职称工程师2011 年3 月5 日材料工程系金属材料与热处理技术专业学生姓名学号一、毕业设计(论文)题目40Cr东方红40拖拉机驱动轴热处理工艺设计二、毕业设计(论文)时间2010 年11 月01 日至2011 年5月1日三、毕业设计(论文)地点:陕西航空职业技术学院四、毕业设计(论文)的内容要求:⑴了解所选用刚的性质、所制造零件的概况⑵掌握加工工艺路线及其工艺性⑶热处理后组织与性能分析⑷热处理缺陷及控制⑸制定热处理工艺规程指导教师陈海英2011年3 月 5 日批准年月日目录1. 前言 (1)2 驱动轴材料与热处理工艺概况 (2)2.1 驱动轴的简介 (2)2.2 拖拉机驱动轴的服役条件和失效形式 (3)2.3 拖拉机驱动轴的性能要求 (4)2.4 驱动轴热处理工艺概况 (4)3 40Cr的基本性质 (5)3.1 40cr的化学成分及力学性能 (6)3.2 合金元素的作用 (6)3.2.1 40Cr刚中硅元素的作用 (6)2.2.2 40Cr刚中铬元素的作用 (7)3.2.3 40Cr刚中锰元素的作用 (8)3.3 组织转变及淬透性 (8)4. 拖拉机驱动轴生产工艺路线及分析 (10)4.1 拖拉机驱动轴的选材 (10)4.2 40Cr热处理工艺特性 (11)4.3 40Cr拖拉机驱动轴工艺路线及热处理方案分析 (11)4.4 热处理工艺的确定 (13)4.5 热处理常见的缺陷及防护措施 (15)4.5.1 氧化和脱碳 (15)4.5.2 过热和过烧 (16)4.5.3 淬火硬度不够 (16)4.5.4 软点 (17)4.5.5 变形和开裂 (17)4.5.6 回火缺陷 (18)4.6 热处理工艺及曲线图 (19)4.6.1 正火工艺的制定 (19)4.6.2 淬火工艺的制定 (19)4.5.3 回火工艺的制定 (20)4.7 金相分析 (21)4.7.1 正火热处理的金相分析 (21)4.7.2 调原始组织为热处理的金相组织 (22)5 质量检验 (23)5.1 检验项目 (23)5.1.1 硬度 (23)5.1.2 变形 (23)5.1.3 外观 (23)5.2 评定标准 (23)设计总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 前言本毕业设计是在《材料科学基础》《热处理原理》《热处理工艺》和《金属材料学》等课程学习的基础上并且结合本人今年在陕西飞机(集团)有限公司的实习经历,是理论与实际相结合所完成的。

40cr机床主轴热处理工艺流程

40cr机床主轴热处理工艺流程

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40CrNiMoA拔叉齿轮热处理工艺设计

40CrNiMoA拔叉齿轮热处理工艺设计

目录1绪论 (3)1.1热处理工艺课程设计的意义 (3)1.2课程设计任务及要求 (3)1.3热处理工艺设计的方法 (3)2材料的选择和要求 (5)2.1课题工件简图 (5)2.2技术要求 (5)2.3钢材的介绍 (6)3拔叉齿轮热处理工艺设计 (7)3.1拔叉齿轮加工工艺路线 (7)3.2预备热处理—等温退火 (7)3.2.1等温退火目的及工艺 (7)3.2.2等温退火工艺曲线 (7)3.2.3装具的选择 (8)3.2.4热处理炉的选择 (8)3.2.5检验:检验金相组织和硬度,方法见表3.3 (9)3.3淬火工艺 (9)3.3.1淬火的目的以及工艺参数 (9)3.3.2冷却方法 (10)3.3.3热处理炉的选择 (11)3.3.4淬火工艺曲线 (11)3.4高温回火......................................................................................................... 错误!未定义书签。

3.4.1冷却方式 (12)3.4.2热处理炉的选择 (12)3.4.3高温回火工艺曲线 (13)3.4.4得到的组织 (13)3.4.5检验 (13)3.5渗氮 (14)3.5.1渗氮的特点 (14)3.5.2选择渗氮的目的 (14)3.5.3渗氮前的热处理 (14)3.5.4渗氮工艺参数 (14)3.5.5渗氮炉中的气氛 (15)3.5.6渗氮工艺曲线 (16)3.5.7渗氮后的组织 (16)3.5.8检验 (17)3.6总的热处理工艺曲线 (17)4热处理工序中材料的组织、性能分析 (18)4.1淬火工艺中的组织转变 (18)4.2回火工艺中的组织转变 (18)4.3渗氮工艺中的组织转变 (19)5热处理缺陷及措施 (19)5.1淬火缺陷及其产生的原因及预防措施 (19)5.2回火缺陷及其产生的原因及预防措施 (20)5.3退火缺陷及其产生的原因及预防措施 (20)5.4气体渗氮的缺陷及其产生原因及预防措施 (21)6参考文献 (22)7心得体会 (23)40CrNiMoA拔叉齿轮热处理工艺设计1绪论1.1热处理工艺课程设计的意义热处理工艺课程设计是高等工业院校金属材料工程专业一次专业课程设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。

40Cr机床齿轮热处理工艺设计.

40Cr机床齿轮热处理工艺设计.

辽宁工业大学材料工艺学课程设计(论文)题目:40Cr机床齿轮热处理工艺设计院(系):光伏学院专业班级:材料111学号:111802016学生姓名:杨天宇指导教师赵荣达起止时间:2012-7-2~2012-7-12课程设计(论文)任务及评语前言现代工业的飞速发展对机械零部件及热处理对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用,而且在改善或消除加工后缺陷,提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。

为获得理想的组织与性能,保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命,就必须从工件的特点﹑要求和技术条件,认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式,正确选择材料;再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案。

由于块规在使用过程中易磨损和碰撞,另外块规本身尺寸精确,因此要求块规具有高的硬度,高的耐磨性和高的尺寸稳定性以及一定的韧性。

但块规没有单独专用的钢种,为了满足上述性能要求,块规选用,低合金工具钢(40Cr)。

40Cr机床齿轮规采用淬火及低温回火热处理工艺,其组织是回火马氏体和残余奥氏体,并残存一定的淬火应力。

这种组织状态在长期放置和使用过程中,将发生变化,从而使块规的尺寸也发生变化,对于高精度的块规,这种变化是不允许的。

尺寸变化的原因主要是残余奥氏体转变为马氏体使尺寸增大,以及残留应力在量具内部重新分布和消失所引起的组织变化。

为使40Cr机床齿轮规尺寸和形状稳定,确保其精度,对要求较高的精密的,淬火温度应低些。

同时在淬火后立即将其冷却到-80℃左右,甚至在液氮中进行冷处理,然后取出再进行正常回火。

为了进一步提高40Cr机床齿轮规尺寸稳定性,在精磨或研磨前,必须进行时效处理,进一步消除内应力,必要时,这种处理要重复多次[1]。

本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试,其内容讨论如何设计40Cr 机床齿轮规淬火回火时效热处理工艺技术,重点是制定合理的热处理规程,并按此设计40Cr机床齿轮规热处理工艺方法。

40Cr机床齿轮热处理工艺设计

40Cr机床齿轮热处理工艺设计

辽宁工业大学材料工艺学课程设计(论文)题目:40Cr机床齿轮热处理工艺设计院光伏学院专业班材料111学号:111802016学生姓杨天宇指导教赵荣达起止时2012-7-2~2012-7-12课程设计(论文)任务及评语前言现代工业的飞速发展对机械零部件及热处理对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用,而且在改善或消除加工后缺陷,提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。

为获得理想的组织与性能,保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命,就必须从工件的特点﹑要求和技术条件,认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式,正确选择材料;再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案。

由于块规在使用过程中易磨损和碰撞,另外块规本身尺寸精确,因此要求块规具有高的硬度,高的耐磨性和高的尺寸稳定性以及一定的韧性。

但块规没有单独专用的钢种,为了满足上述性能要求,块规选用,低合金工具钢(40Cr)。

40Cr机床齿轮规采用淬火及低温回火热处理工艺,其组织是回火马氏体和残余奥氏体,并残存一定的淬火应力。

这种组织状态在长期放置和使用过程中,将发生变化,从而使块规的尺寸也发生变化,对于高精度的块规,这种变化是不允许的。

尺寸变化的原因主要是残余奥氏体转变为马氏体使尺寸增大,以及残留应力在量具内部重新分布和消失所引起的组织变化。

为使40Cr机床齿轮规尺寸和形状稳定,确保其精度,对要求较高的精密的,淬火温度应低些。

同时在淬火后立即将其冷却到-80℃左右,甚至在液氮中进行冷处理,然后取出再进行正常回火。

为了进一步提高40Cr机床齿轮规尺寸稳定性,在精磨或研磨前,必须进行时效处理,进一步消除内应力,必要时,这种处理要重复多次[1]。

本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试,其内容讨论如何设计40Cr机床齿轮规淬火回火时效热处理工艺技术,重点是制定合理的热处理规程,并按此设计40Cr机床齿轮规热处理工艺方法。

40CrNiMo钢汽轮机主轴调质热处理工艺设计

40CrNiMo钢汽轮机主轴调质热处理工艺设计

辽宁工业大学材料工艺学课程设计(论文)题目:40CrNiMo钢汽轮机主轴调质热处理工艺设计院(系):材料学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师起止时间:2014-6-30~2014-7-10课程设计(论文)任务及评语前言金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。

钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。

另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。

调质钢是结构钢中使用最广泛的一类钢,用于各类机器上的结构零件。

如紧固件、传动轴、齿轮等。

要求具有很好的综合机械性能,较高的强度,稳定的室温性能,良好的塑性和韧性。

由于确定调质硬度确定调质零件的硬度时要注意到零件的工作条件和零件的形状要求硬度值高,抗拉强度、屈服强度和光滑样品的疲劳强度高,但是塑性指标降低,脆性破坏倾向和应力集中的敏感性增加,因此,当零件上有起应力集中作用的缺口时,为使应力分布均匀、减少应力集中,这时较低的硬度反而可以获得较高的疲劳性能。

为了满足上述性能要求,调质钢选用,铬镍钼钢(40CrNiMo)。

40CrNiMo钢的锻件进行正火+高温回火,加热到正火温度、保温回火:加热到正火温度、保温一定时间空冷,随后入炉进行高温回火、调质,加热到淬火温度、保温一定时间出炉淬火+油冷,按照回火温度进行一次回火。

在进行调质钱先进行正火+高温回火;装炉温度≤650℃升温到880℃,保温18min出炉空冷,随后入井式回火炉加热到650℃左右保温15min;然后调质装炉温度≤650℃升温到860℃,保温180℃,出炉8%盐水冷20s 左右,然后入N32号油冷却到室温,立即回火590℃×240min出炉油冷。

40Cr机床齿轮热处理工艺

40Cr机床齿轮热处理工艺

40Cr机床齿轮热处理工艺目录1.毕业设计任务书--------------------------------------------------------------42.毕业设计说明书--------------------------------------------------------------4 1 概述-----------------------------------------------------------------------------4 1.1 齿轮的工作条件分析-----------------------------------------------------4 1.2 齿轮的选材要求-----------------------------------------------------------41.3齿轮的材料选择-------------------------------------------------------------62 热处理工艺--------------------------------------------------------------------6 2.1 齿轮钢常用热处理工艺---------------------------------------------------6 2.2 齿轮材料的主要热处理特性----------------------------------------------6 3热处理工艺的设计-------------------------------------------------------------7 3.1 热处理变形---------------------------------------------------------------7 3.2 淬火变形的原因分析---------------------------------------------------73.3 最终热处理工艺-----------------------------------------------------------84 40cr介绍----------------------------------------------------------------------8 4.1 40cr特性及用途----------------------------------------------------------8 4.2 热处理工艺---------------------------------------------------------------9 4.3 40Cr的化学成分及临界温度--------------------------------------------94.4 40Cr的性质--------------------------------------------------------------95 40Cr热处理工艺特性介绍---------------------------------------------------95.1 预备热处理--------------------------------------------------------------95.2 最终热处理--------------------------------------------------------------96 热处理工艺的制定----------------------------------------------------------10 6.1 退火工艺的制定---------------------------------------------------------10 6.2 正火工艺的制定---------------------------------------------------------10 6.3 淬火工艺的制定---------------------------------------------------------106.4 回火工艺的制定---------------------------------------------------------117 40Cr热处理冲击韧性与硬度-----------------------------------------------128 40Cr热处理金相组织分析--------------------------------------------------13 8.1 正火热处理---------------------------------------------------------------138.2 调质处理------------------------------------------------------------------139 机床齿轮---------------------------------------------------------------------1410 变速箱齿轮---------------------------------------------------------------16 10.1 齿轮热处理概---------------------------------------------------------17 10.2 40Cr齿轮热处理工艺设计--------------------------------------------18 10.3 40Cr齿轮的热处理工艺设计------------------------------------------19 10.4 40Cr的正火工艺理论基础、原则-----------------------------------20 10.5 40Cr的气体渗碳工艺理论基础、原则--------------------------------2010.6 40Cr齿轮热处理常见缺陷的预防及补救方法----------------------223.毕业设计总结-----------------------------------------------------------------254.参考文献----------------------------------------------------------------------2740Cr机床齿轮热处理工艺设计摘要:本文通过制定40Cr钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺,测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性,并进行材料的金相组织分析,确定40Cr机床齿轮的最终性能;运用了一套完整的热处理工艺;设计出了符合标准要求的40Cr机床齿轮。

40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计

40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计

攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计学生姓名: X X X学号: 201111102XXX 所在院(系):材料工程学院专业: 20XX级材料成型及控制工程班级: 20XX材料成型及控制工程1班指导教师: X X X 职称:讲师2012年12月28日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。

课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要本课设计了40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计。

主要的工艺过程包括锻造、预备热处理(正火)、淬火+高温回火等过程。

通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。

40Cr为中碳合金钢,预备热处理是正火,正火的加热温度通常为Ac3以上30~50℃,而对于中碳合金钢的正火温度通常为Ac3以上50~100℃,热温度范围为850~900℃,选870℃。

主要目的是为了获得一定的硬度,便于钢坯的切削加工,为调质做好组织准备。

最终热处理为淬火+高温回火,淬火温度要求T=Ac3+30~50(℃)可得,淬火温度T=830~850(℃),选850℃,采用油冷的冷却方式;回火温度为520℃。

通过调质处理,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织,使齿面有足够的硬度和耐磨性,芯部有一定的强度和韧性。

关键词:40Cr钢,正火,高温回火,机床齿轮目录摘要 (1)1、设计任务 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计的技术要求 (3)2、设计方案 (4)2.1 机床齿轮的分析 (4)2.1.1工作条件 (4)2.1.2失效形式 (4)2.1.3性能要求 (4)2.2钢种材料 (5)3、设计说明 (6)3.1机床齿轮零件图 (6)3.2加工工艺流程 (6)3.3具体热处理工艺 (7)3.3.1预备热处理工艺 (7)3.3.2淬火+高温回火热处理工艺 (8)3.3.3物理性质 (10)4、质量检验及标准 (11)5、分析与讨论 (12)6、结束语 (15)7、热处理工艺卡片及参考文献 (16)1 设计任务1.1设计任务40Cr钢机床齿轮的热处理工艺设计1.2设计的技术要求齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力,齿根部有最大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。

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工业大学材料工艺学课程设计(论文)题目:40Cr机床齿轮热处理工艺设计课程设计(论文)任务及评语前言现代工业的飞速发展对机械零部件及热处理对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用,而且在改善或消除加工后缺陷,提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。

为获得理想的组织与性能,保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命,就必须从工件的特点﹑要求和技术条件,认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式,正确选择材料;再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案。

由于块规在使用过程中易磨损和碰撞,另外块规本身尺寸精确,因此要求块规具有高的硬度,高的耐磨性和高的尺寸稳定性以及一定的韧性。

但块规没有单独专用的钢种,为了满足上述性能要求,块规选用,低合金工具钢(40Cr)。

40Cr机床齿轮规采用淬火及低温回火热处理工艺,其组织是回火马氏体和残余奥氏体,并残存一定的淬火应力。

这种组织状态在长期放置和使用过程中,将发生变化,从而使块规的尺寸也发生变化,对于高精度的块规,这种变化是不允许的。

尺寸变化的原因主要是残余奥氏体转变为马氏体使尺寸增大,以及残留应力在量具内部重新分布和消失所引起的组织变化。

为使40Cr机床齿轮规尺寸和形状稳定,确保其精度,对要求较高的精密的,淬火温度应低些。

同时在淬火后立即将其冷却到-80℃左右,甚至在液氮中进行冷处理,然后取出再进行正常回火。

为了进一步提高40Cr机床齿轮规尺寸稳定性,在精磨或研磨前,必须进行时效处理,进一步消除内应力,必要时,这种处理要重复多次[1]。

本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试,其内容讨论如何设计40Cr 机床齿轮规淬火回火时效热处理工艺技术,重点是制定合理的热处理规程,并按此设计40Cr机床齿轮规热处理工艺方法。

目录一、齿轮轴热处理概述 (4)1、齿轮轴的服役条件失效形式及性要求求 (2)二、40Cr的基本性质 (2)1、40cr的化学成分及力学性能 (2)2、40Cr的特性及用途 (3)3、合金元素的作用 (5)4.1、40cr刚中铬元素的作用 (5)4.2、40cr刚中硅元素的作用 (6)4.3、40cr刚中锰元素的作用 (7)5、40Cr材料的焊接性 (8)三、齿轮生产工艺线路及分析 (8)1、齿轮轴材料的选择 (8)2、40cr热处理工艺特征介绍 (10)3、40cr齿轮轴断裂原因案例分析 (11)4、热处理工艺 (16)5、热处理工艺的确定 (17)6、40Cr钢调质热处理 (19)7、热处理常见的缺陷及防护措施 (21)(1)氧化和脱碳 (21)(2)过热和过烧 (22)(3)软点 (22)(4)淬火裂纹 (23)(5)回火缺陷 (24)(6)变形和开裂………………………………………………………24.8、热处理工艺及曲线图 (25)(1)退火工艺的制定 (25)(2)正火工艺的制定 (25)(3)回火工艺的制定 (26)9、40Cr热处理金相组织分析 (28)(1)正火热处理的金相分析 (28)(2)调质热处理的金相分析 (29)四、质量检验项目 (29)1、检验项目 (29)(1)工件变形检查 (29)(2)淬硬层深度检查 (29)(3)硬度检查 (29)(4)金相组织检查 (30)五、参考文献 (31)一齿轮轴热处理概述轧机是现代工业生产的重要机械,而轧机的齿轮轴是轧机中重要的传动部分,主要承受交变载荷,冲击载荷,剪切应力和接触应力大。

轴部易产生裂纹,齿部易磨损。

因此对齿轮轴的心部要求有一定的强度和韧性,有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力。

表面还应具有一定的硬度和耐磨性。

为了满足这些性能要求,材料要有很好的力学性能,常采用40Cr钢经正火,调质,感应加热淬火加低温回火已达到所要求的性能。

40Cr为中碳合金钢,预备热处理是正火,主要目的是为了获得一定的硬度,便于钢坯的切削加工,为调质做好组织准备。

调质的目的是为了提高轧机齿轮轴的综合力学性能。

中频感应加热表面淬火是使零件表面得到高的硬度和耐磨性,而心部仍保持一定的强度及较高的塑性、韧性。

通过对40Cr钢热处理工艺的分析,明确在执行热处理工艺过程中所需要注意的问题。

能够正确确定加热温度、时间,保温时间,冷却方式,其目的就是通过正确的热处理工艺,达到所需要的性能,保证质量。

根据齿轮轴的工作条件,失效形式及性能要求,大部分材料选择为合金中碳钢,在设计正火-调质-中频感应加热淬火加低温回火热处理工艺中,本设计借鉴了《热处理工程师手册》、《热处理实用数据速查手册》,《钢的热处理》,《机床零件用钢》,《金属工艺学》等。

根据工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程,使热处理的40Cr中碳合金结构钢表面除具有高硬度,高耐磨性外,高的疲劳强度,在高温下的强度,还要使心部具有高的的强度和韧性,从而满足齿轮轴的质量要求。

齿轮用于机械装置中功率的传递与速度的调节, 在汽车、拖拉机、机床、起重机械等产品中不仅有着重要的作用, 而且用量相当大。

齿轮工作时, 通过齿面的接触传递动力, 齿部承受很大的交变弯曲应力和接触应力的作用, 在相互啮合的齿面上会有强烈的摩擦。

啮合不均匀时, 还会产生冲击力。

齿轮的损坏形式主要是齿部折断和齿面的过度磨损。

根据齿轮的受力情况和失效分析, 可知齿轮一般都需经过适当的热处理, 以提高承载能力和延长使用寿命。

1齿轮轴的服役条件、失效形式及性能要求1.1 服役条件、失效形式齿轮轴在转动时主要承受剪切应力,交变弯曲应力,传递动载荷等工作,受到多次冲击应力。

在工作过程中,由于不同的应力作用,导致不同的失效形式,主要有疲劳磨损,裂纹,表面点蚀,弯曲疲劳折断,冲击折断等。

1.2 性能要求1..具有高的疲劳极限;2.具有高的抗弯强度;3.具有较高的韧性;4.具有高的耐磨性;5.具有抗多次冲击能力;6.具有高温下的高强度;7.具有一定的精度。

二、 40Cr的基本性质1、1 40Cr的化学成分及临界温度40Cr的化学成分及临界温度见表1。

1.2 力学性能40Cr圆棒试样毛坯尺寸(mm):Φ25热处理:第一次淬火加热温度(℃):850;冷却剂:油第二次淬火加热温度(℃):-回火加热温度(℃):520;冷却剂:水、油抗拉强度(σb/MPa):≧980屈服点(σs/MPa):≧785断后伸长率(δ5/%):≧9断面收缩率(ψ/%):≧45冲击吸收功(Aku2/J):≧47布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≦207[3]1.3 4OCr的性质从铁碳合金相图来看,40Cr钢属于亚共析钢,缓冷到室温后的组织为铁素体+珠光体;从钢的分类来看,40Cr钢属于低淬透性调质钢,具有很高的强度,良好的塑性和韧性,即具有良好的综合机械性能;40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。

2.40cr特性及用途特性中碳调制钢,冷镦模具钢。

该钢价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。

正火可促进组织球化,改进硬度小于160HBS 毛坯的切削性能。

在温度550~570℃进行回火,该钢具有最佳的综合力学性能。

该钢的淬透性高于45钢,适合于高频淬火,火焰淬火等表面硬化处理等。

用途这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件,如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等;经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件,如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等;经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等;经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件,如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、螺钉、螺帽、进气阀等。

此外,这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件,如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴[7]。

【供货状态及硬度】退火态,硬度≤207HBS。

40Cr轴类零件轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。

轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。

根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。

轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。

轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。

装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。

(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。

对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。

(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。

通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。

普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。

(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。

毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。

对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。

根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。

中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。

(二)轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。

40Cr是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。

40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。

轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达50~58HRC,并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能,可制造较高精度的轴。

精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA氮化钢。

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